számítógép hálózatok alapismeretek fj · tartalom 2017.03.10. mmk-informatikai projekt...

SZÁMÍTÓGÉPHÁLÓZATOKALAPISMERETEKFarkas József

2017.03.21. MMK- Informatikaiprojektellenőrképzés

30MB

INFORMATIKAI PROJEKTELLENŐR

Tartalom

2017.03.10. MMK-Informatikaiprojektellenőrképzés 2

• Hálózatokcsoportosítása• Hálózatitopológiák,protokollok• OSImodell• Átviteliközegek,közeghozzáférésimódok• AzEthernetkeretezés,működés,technológiák,kapcsolás• TCP/IPprotokoll,keret,címzés,maszkolás,stb.• Hálózatokösszekapcsolása• Forgalomirányítás,forgalomirányítók• Hálózatieszközök:Switch,Router,stb..

• Hálózatokcsoportosítása• Hálózatitopológiák,protokollok• OSImodell• Átviteliközegek,közeghozzáférésimódok• AzEthernetkeretezés,működés,technológiák,kapcsolás• TCP/IPprotokoll,keret,címzés,maszkolás,stb.• Hálózatokösszekapcsolása• Forgalomirányítás,forgalomirányítók• Hálózatieszközök:Switch,Router,stb..

Jelölések


Hálózatokcsoportosítása

•PAN (Personal Area Network) – személyes hálózat. Max néhány méter•LAN (Local Area Network) - kis kiterjedésû hálózat, lokálishálózatJellemzője az egyedi kábelezés, gyors adatátvitel. Kiterjedsége az 1 szobától néhány kilométerig terjed.•MAN (Metropolitan Area Network) - városi méretû hálózatA MAN egész város(oka)t átölelõ földrajzi kiterjedésselrendelkezik, technológiailag mégis a LAN-hoz áll közelebb.•WAN (Wide Area Network) - nagytávolságú hálózat


Gépekösszekapcsolása


Üzenetszórás


Unicast MulticastBroadcast

Topológiák


OSImodell


TCP/IP


Alkalmazás

TCP

IP

Adatkapcsolati

Fizikai

Nem specifikálja

Nem specifikálja

TCP/IP,OSImodell


Beágyazás


Protokollok


IPv4


IPcím

AzIPcím32bitesszám• pontozott,decimálisformábanírjuk

pl.:192.168.1.173Kiosztás

• Publikus(Internet)• Privát(belsőLAN)


IPcím

hálózatimaszksegítségévelhatározzukmeg• hoszt cím• hálózati(alhálózati)cím• broadcast cím


192 168 1 173

255 255 255 0

IP cím:Hálózati mask:

192 168 1 0Hálózati cím:

Hálózat Hoszt

192 168 1 255Broadcast cím:

IPcímosztályok

EredetilegazIPcímeket5osztálybarendezték:

• Class A:óriásiméretűhálózatokhoz• defaultmask:255.0.0.0.

• Class B:közepesésnagyhálózatokhoz• defaultmask:255.255.0.0.

• Class C:kishálózatokhoz• defaultmask:255.255.255.0.

• Class D:multicast• Class E:fenntartott


IPcímosztályok


0 n n n n n n n host

1 0 n n n n n n network

1 1 0 n n n n n network network host

1 1 1 1 r r r r reserved

1 1 1 0

host host

host host

multicastmmmm

Class A

Class B

Class C

Class D

Class E

1-126

128-191

192-223

224-247

248-255

multicastmulticast

reserved reserved

IPcímfelosztás


IPcím


Osztálynélkülicímzés

Kisebbrészekrebontjukahálózatokat(alhálózatokra)Csak2hatványaméretűrelehetbontaniahálózatot


Alhálózatok

már megengedett

PrivátIPcímek


Címtartomány Prefix maszk Classful címek száma

10.0.0.0-10.255.255.255

/8 1 Class A

172.16.0.0-172.31.255.255

/12 16 Class B

192.168.0.0-192.168.255.255

/16 256 Class C

Loopback cím

127.0.0.0/8 tartománytaloopback címeknektartottákfentEbbőlatartománybólegyethasználunkfel127.0.0.1címet

/sbin/ifconfiglo Linkencap:LocalLoopback

inet addr:127.0.0.1Mask:255.0.0.0UPLOOPBACKRUNNINGMTU:65536Metric:1RXpackets:23370923errors:0dropped:0 overruns:0 frame:0TXpackets:23370923errors:0dropped:0 overruns:0 carrier:0collisions:0txqueuelen:1RXbytes:10309736922(10.3GB)TXbytes:10309736922(10.3GB)


Netmask


IP cím 172.100.201.2 10101100 01100100 1100101 00000010MaszkPrefix

255.255.254.0/23

11111111 11111111 1111110 00000000

Hálózat 172.100.200.0 10101100 01100100 1100100 00000000Broadcast 172.100.201.255 10101100 01100100 1100101 11111111

TCP(TransmissionControlProtocol)


TCP(TransmissionControlProtocol)

• összeköttetés-alapú• garantálja acsomagok helyes sorrendjét• újraküldi acsomagokat,hakell• torlódás vezérelt• kapcsolatfelépítés

oSYNoSYN+ACKoACK


TCP


Portszámok

Aportokszámai0és65535közöttvannakA0és1024-esszámúportokközöttvannakarögzítettszolgál-

tatások.A49152és65535-esközöttvannakadinamikusportok.A

kliensportokat innenválasztjaazoperációsrendszer.

25/UDP– DNS80/TCP– HTTP161/TCP,UDP– SNMP443/TCP– HTTPS


TCP


UDP(User Datagram Protocol)


UDP

• Ittisvanport• Nincsnyugta• Nincstorlódásvezérlés• A folyam csomagjai elveszhetnek,illetve megjöhetnek rossz

sorrendben• Cserébegyors,kevéserőforrásigényevan• Nem kell hozzáállapotgép,nincs kapcsolatfelépítés• Gyorsabb adatküldés• Kisebb fejléc


ICMP(InternetControll Message Protocol)

IPdatagramban kerülátvitelreÜzenetek:


•Destination Unreachable•Time To Leave Exceed•Parameter Problem•Source Quench•Redirect•Echo•Echo Reply

•Timestamp•Timestamp Reply•Information Request•Information Reply•Address Request•Address Reply

Ethernet802.3


MAC(MediaAccessControl)

AMAC-cím (MediaAccessControl)egyhexadecimálisszám-sorozat,amellyelmégagyártássoránlátjákelahálózatikártyákat.Példa:00:0C:54:12:AC:A5AzelsőhathexadecimálisszámjegykiosztásátazIEEEfelügyeli,ezekagyártótvagyazeladótazonosítják.AMAC-címnekeztarészétegyediszervezetazonosítónak(OrganizationalUniqueIdentifier,OUI)nevezzük.Afennmaradóhathexadecimálisszámjegyetagyártóadminisztrálja.pl.00–13–8F⇒ Asiarock Incorporation


Ütközés

Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Detection(CSMA/CD,Vivőérzékelésestöbbszöröshozzáférés,ütközésdetektálással)

• versengésacsatornáért• ütközéseseténvéletlenideigvárakozás

• binárisexponenciálisvisszalépés


Ethernetfejlődése


Ethernetfejlődése


Több portos ismétlő (repeater) -> hub

Ethernetfejlődése


Ethernetfejlődése


Több portos híd (bridge) -> kapcsoló (switch)

Ethernetfejlődése


Ethernetfejlődése


KapcsolóMátrix

Switch felépítése

Buffer

Buffer

Buffer

Buffer

Buffer

Buffer

CPU Memória Flash

Ethernetfejlődése


Ethernet


Core(Központ)

Distribution(Elosztás)

Access(Hozzáférés)

Access (hozzáférési) portUplink (gerinc) port

Ethernetredundancia

Eszközredundancia• HSRP• VRRP

Linkredundancia• Backupútvonal

– Spanning tree

• Linktöbbszörözés– Etherchannel


Spanning Tree


Etherchannel


„Kábel” hiba elleni védelem:• statikus

• egy aktív kapcsolatot használ, és a tartalékot csak hibaesetén használja

• dinamikus• Összefogja kapcsolatokat, és növeli az átviteli kapacítást

Ethernet


Ethernet


Gerinc

Levél

Switch

Switch tulajdonságai:• ütközésekmegakadályozása• forrásMACcímésportösszerendelésnyilvántartása• adatkapcsolatirétegbenműködik• keretektovábbítása• ütközésitartományokrabontjaahálózatot


Kábelek


„Vékony”Ethernetesetében50Ω-os kábelthasználtak

Kábelek

Switch éshub eseténUTP(Unshielded TwistedPair)árnyékolatlan,csavartérpárashálózatikábelthasználunk


Kábelek

Akábeleketkategóriaosztályokbasoroljuk.LegelterjedtebbkábelaCat5ekábel.Felhasználásszerint:patch,fali,kültéri


Cat5e Cat6

Kábelek


kék: analóg telefon, barna: fenntartottcsak 10 és 100 Mbit/sec sebességen

Kábelek


Optikaikábelek


Optikai kábel felépítése:1. mag2. bevonat (125 μm)3. puffer bevonat

Optikaikábelek


A fény terjedése az optikai kábelekben:1 - multimódusú optikai kábel, mag 62,5 vagy 50 μm2 - egymódusú optikai kábel, mag 9 μm

A fő különbség az egymódusú és multimódusú száloptikai kábel között a fénytovábbítás útja a rostmagban

Optikaicsatlakozók

Csatlakozókosztályozása• egyenescsiszolású:PCszín:kék• ferdecsiszolású:APCszín:zöldKábelosztályozása• fényterjedése

• multiOM1,2narancssárga,OM3:zöldeskék• mono (egy)OS1citromsárga

• felhasználás• kültéri• beltéri• növeltvédelempl.:páncélozott,rágcsálóvédett


Optikaikábelek


Optikaicsatlakozók


Optikaikábelek

Product Wavelength (nm)

Fiber Type Core Size (μm)

Modal Bandwidth (MHz* Km)***

Operating Distance (m)

1000BASE-SX 850 MMF 62.5 160 (FDDI-grade)

220 (722 ft)

62.5 200 (OM1) 275 (902 ft)50 400 (400/400) 500 (1,640 ft)

50 500 (OM2) 550 (1,804 ft)

50 2000 (OM3) 1000 (3281 ft)

1000BASE-LX/LH 1310 MMF* 62.5 500 550 (1,804 ft)

50 400 550 (1,804 ft)

50 500 550 (1,804 ft)

SMF -** - 10,000 (32,821 ft)

1000BASE-EX 1310 SMF -** - 40,000 (131,234 ft)

1000BASE-ZX 1550 SMF - - Approximately 70 km depending on link loss


ARP(Adress Resolution Protocol)


VLAN(Virtuál LAN)


KiterjesztettEthernetkeret


IEEE 802.1Q (dot1q):

VLAN


Switch A Switch BPC1VLAN 10

PC2VLAN 10

Frame FrameFrame

802.1q tag4 byte

Access Access

Trunk

Routing

Azútválasztás,hálózatiforgalomirányításvagyrouting azinformatikábanannakkiválasztásátjelenti,hogyahálózatbanmilyenútvonalonhaladjonahálózatiforgalom.

Típusai:statikus,dinamikus

Dinamikus:RIP,OSPF,EIGRP,BGP


Routing

Default routeMindenmáshálózatrajtakeresztülérhetőel0.0.0.00.0.0.0 gw

Statikusroute

• egyszerűkonfiguráció• sokroute eseténnehézkesfenntartás

Dinamikusroute

• bonyolultabbkezdetikonfiguráció


Routing

Routing tábla• tartalmazzaazösszesismerthálózatot,ésarravezető

útválasztócímétpl.:hálózatcím,netmask,útvonalválasztómetric

192.168.0.0255.255.255.0172.16.0.1100• metric – hálózatoksúlyozása• táblakiértékelésemindigteljes,ésalegkisebbhálózatot

választja.Ugyanakkorahálózateseténakisebbsúlyútválasztja.Azonossúlyeseténfelváltvahasználjaakétbejegyzést.


Routing aVLAN-ok között


Router (Útvonalválasztó)

Router tulajdonságai:• Összekötiahálózatokat,„szűri”abroadcast forgalmat,

emiattbroadcast tartományokraosztjaahálózatot• Hálózatrétegbelieszköz(Layer 3)• MindentartománybankelllennienekiIPcímének,emiatt

legalábbkétIPcímmelkellrendelkeznie• Protokollkonverzióraképes


Routing


PC

?R1

R2

R3

R4R5

R6

PC

WWW

IPpélda


10.0.1.1100-50-DA-4A-7E-D3

10.0.2.2200-50-CA-22-33-B2

10.0.1.1008-00-CC-4A-7E-D3

10.0.1.0 / 24

10.0.2.0 / 24

10.0.1.107-00-D0-2B-54-A0

IPpélda


10.0.1.1100-50-DA-4A-7E-D3

10.0.2.2200-50-CA-22-33-B2

10.0.1.107-00-D0-2B-54-A0

10.0.1.0 / 24

10.0.2.0 / 24

10.0.2.107-00-D0-2B-54-A0

10.0.2.2207-00-D0-2B-54-A0

10.0.2.2200-50-CA-22-33-B2

Vezetéknélkülihálózat

Magyarországona2,4és5GHzsávokhasználhatóak.


IEEEszabvány

Megjelenésideje

Működésifrekvencia(GHz)

Sebesség(jellemző)(Mbit/s)

Sebesség(maximális)(Mbit/s)

Hatótávolságbeltéren(méter)

Hatótávolságkültéren(méter)

802.11a 1999 5 23 54 ~35 ~120

802.11b 1999 2,4 4,3 11 ~38 ~140

802.11g 2003 2,4 19 54 ~38 ~140

802.11n 2009 2,4/5 74 600 ~70 ~250

802.11ac 2013 5 500 1300 ~140 ~350

Vezetéknélkülihálózat


Vezetéknélkülihálózatok


Ethernetnél megismert ütközés elkerülés nem működik. A kliens nem ismindig veszi észre az ütközést. A kliens csak az AP engedélyével ad.Az AP időként beacon jelet sugározz, ami tartalmazza a támogatott sebességeket, modulációt, AP azonosítóját, időbélyeget.

MIMO(multiple-input andmultiple-output)


IoT (InternetofThings)

Magyarul a ’dolgok (tárgyak) internete’, mellyel amindennapjainkban használt eszközök (például háztartásigépek, autók, mérőórák, pénztárgépek, stb.), az internetenkeresztül is elérhetőek, és képesek egymással akár önállóan iskommunikálni.Felhasználás• okosotthon• járművek• közlekedés



Köszönöm a figyelmet!

számítógép hálózatok alapismeretek fj · tartalom 2017.03.10. mmk-informatikai projekt...

Documents